opencv-python 操作

---

*注：在此笔记中只记录下各种函数的使用，规则 详细讲解见https://opencv.apachecn.org/#/docs/4.0.0/2.1-tutorial_py_image_display 。

创建，读取，显示，保存图像

创建图像

                        
                          import numpy as np
img = np.zeros((512,512,3),np.uint8)  # 创建一个图像 ，3 是指三个通道，可传入RGB

                        
                      

读取图像

cv2.imread（“本工作目录下的文件名”，-1或0或1） # -1：加载图像，包括alpha通道，0：灰色模式加载图像，1：默认正常模式加载 。

显示图像

                        
                          cv.imshow('image', img)   # imshow("窗口名字"，要显示的图像)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

                        
                      

cv.waitKey() 是一个键盘绑定函数，它的参数是以毫秒为单位的时间。该函数为任意键盘事件等待指定毫秒。如果你在这段时间内按下任意键，程序将继续。如果传的是 0，它会一直等待键盘按下。它也可以设置检测特定的击键，例如，按下键 a 等，我们将在下面讨论.

Note 。

除了绑定键盘事件，该函数还会处理许多其他 GUI 事件，因此你必须用它来实际显示图像。 cv.destroyAllWindows() 简单的销毁我们创建的所有窗口。如果你想销毁任意指定窗口，应该使用函数 cv.destroyWindow() 参数是确切的窗口名.

eg.下面的程序以灰度模式读取图像，显示图像，如果你按下 's‘ 会保存和退出图像，或者按下 ESC 退出不保存.

                        
                          import numpy as np
import cv2 as cv

img = cv.imread('messi5.jpg',0)
cv.imshow('image',img)
k = cv.waitKey(0)
if k == 27: # ESC 退出
    cv.destroyAllWindows()
elif k == ord('s'): # 's' 保存退出
    cv.imwrite('messigray.png',img)
    cv.destroyAllWindows()


                        
                      

Note 。

有一种特殊情况，你可以先创建一个窗口然后加载图像到该窗口。在这种情况下，你能指定窗口是否可调整大小。它是由这个函数完成的 cv.namedWindow() 。默认情况下，flag 是 cv.WINDOW_AUTOSIZE 。但如果你指定了 flag 为 cv.WINDOW_NORMAL ，你能调整窗口大小。当图像尺寸太大，在窗口中添加跟踪条是很有用的.

看下面的代码:

                        
                          cv.namedWindow('image', cv.WINDOW_NORMAL)
cv.imshow('image',img)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

                        
                      

保存图像

保存图像，用这个函数 cv.imwrite() .

第一个参数是文件名，第二个参数是你要保存的图像.

                        
                          cv.imwrite('messigray.png',img)

                        
                      

将该图像用 PNG 格式保存在工作目录.

使用 Matplotlib

Matplotlib 是一个 Python 的绘图库，提供了丰富多样的绘图函数。你将在接下来的文章中看到它们。在这里，你将学习如何使用 Matplotlib 来显示图像。你还能用 Matplotlib 缩放图像，保存图像等.

                        
                          import numpy as np
import cv2 as cv
from matplotlib import pyplot as plt

img = cv.imread('messi5.jpg',0)
plt.imshow(img, cmap = 'gray', interpolation = 'bicubic')   # 让图像以灰色形式展示
# 或者选择  plt.imshow(img[:,:,::-1])    #这一步操作，保证和原图像显示的色彩一致
plt.xticks([]), plt.yticks([]) # 隐藏 X 和 Y 轴的刻度值  去掉则会显示刻度
plt.show()

                        
                      

色彩模式与cv2不一样（BGR)，因此显示出来的颜色不对，需要改一下 。

                        
                          plt.imshow(img[:,:,::-1])    #这一步操作，保证和原图像显示的色彩一致
plt.show()

                        
                      

图像的绘制功能

画线

去画一条线，你需要传递线条的开始和结束的坐标。我们将创建一个黑色图像，并在坐上角到右下角画一条蓝色的线 。

                        
                          import numpy as np
import cv2 as cv
# 创建一个黑色的图像
img = np.zeros((512,512,3), np.uint8)
# 画一条 5px 宽的蓝色对角线
cv.line(img,(0,0),(511,511),(255,0,0),5)

                        
                      

cv2.line(图像，（起始坐标），（终点坐标），（颜色），宽度） 。

画圆

画一个圆，你需要它的圆心和半径。我们将在上面绘制的矩形上画一个内圆.

                        
                          cv.circle(img,(447,63), 63, (0,0,255), -1)

                        
                      

cv.circle（图像，（圆心坐标x,y），半径，（颜色），加载方式） 。

画椭圆

画一个椭圆，你需要传好几个参数。一个参数是圆心位置 (x,y)。下个参数是轴的长度 (长轴长度，短轴长度)。角度是椭圆在你逆时针方向的旋转角度。startAngle 和 endAngle 表示从长轴顺时针方向测量的椭圆弧的起点和终点。如整圆就传 0 和 360。更多细节请看 cv.ellipse() 的文档。下面是在这个图像中间画的一个半椭圆例子.

                        
                          cv.ellipse(img,(256,256),(100,50),0,0,180,(0,255,255),-1)

                        
                      

cv.ellipse(图像，（圆心坐标)，（长轴，短轴），起时角度，起点，终点，颜色，加载方式 。

画矩形

                        
                          cv.rectangle(img,左上角坐标，右下角坐标，颜色，线条厚度)

                        
                      

画多边形

画多边形，首先你需要顶点的做坐标。将这些点组成一个形状为 ROWSx1x2 的数组，ROWS 是顶点数，它应该是 int32 类型。这里我们绘制一个顶点是黄色的小多边形.

                        
                          pts = np.array([[10,5],[20,30],[70,20],[50,10]], np.int32)
pts = pts.reshape((-1,1,2))
cv.polylines(img,[pts],True,(0,255,255))

                        
                      

Note 。

• 如果地三个是 False，你将获得所有点的折线，而不是一个闭合形状。
• cv.polylines() 能画很多线条。只需创建你想绘制所有线条的列表，然后将其传给这个函数。所有线条都将单独绘制。绘制一组线条比调用 cv.line() 好很多，快很多。

绘图添加文字

                        
                          cv.putText(img,输入内容，文本的放置位置，字体，字体大小，颜色，线条宽度，cv.LINE__AA)

                        
                      

访问并修改像素点

通过行列坐标来进行访问及修改 。

黄色为绿色和红色的混合。所以，该图像的所有像素值都应为R=255，G=255，B=0.

                        
                          >>> import numpy as np
>>> import CV2
>>> img = CV2.imread("img/yellow.jpg")
>>> h,w,c = img.shape
#图像大小为128*128*3
>>> print(h,w,c)
128 128 3

                        
                      

                        
                          px = img[100,100]     # 获取某个点的像素值

                        
                      

从上面的代码中可以看到，您可以通过行和列坐标访问像素值。注意，对于常见的RGB 图像，OpenCV的imread函数返回的是一个蓝色(Blue)值、绿色(Green)值、红色(Red)值的数组，维度大小为3。而对于灰度图像，仅返回相应的灰度值.

                        
                          >>> img[100,100]
#OpenCV的读取顺序为B，G，R，由于图像所有像素为黄色，因此，G=255，R=255
array([  0, 255, 255], dtype=uint8)

# 仅访问蓝色通道的像素
>>> blue = img[100,100,0]
>>> print(blue)
0

                        
                      

你也可以使用同样的方法来修改像素值.

                        
                          >>> img[100,100] = [255,255,255]
>>> print(img[100,100])
[255 255 255]

                        
                      

访问属性

图像大小

                        
                          img.shape      # 变量.shape

                        
                      

(256,256,3) 。

img. shape [:2] 取彩色图片的长、宽.

• 使用彩色模式传参时

                        
                          cols,rows = img.shape[:2]
# 或者
cols，rows，x = img.shape

                        
                      

• 使用灰色模式 。

                              
                                cols ,rows = img.shape
  
                              
                            

如果img.shape[:3] 则取彩色图片的长、宽、 通道 .

关于img.shape[0]、[1]、[2] img.shape[0]：图像的垂直尺寸（高度） img.shape[1]：图像的水平尺寸（宽度） img.shape[2]：图像的通道数 。

数据类型

                        
                          img.dtype

                        
                      

dtype('uint8') 。

像素点数量

                        
                          img.size

                        
                      

196608 。

图像的裁剪、拼接、翻转、缩放等 [( https://blog.csdn.net/zh_jessica/article/details/77946346 )]

缩放：

1、图像缩放 图像缩放主要使用resize函数 。

result = cv2.resize(src, dsize[, result[. fx[, fy[, interpolation]]]]) 记得要用新变量来接收 其中src表示原始图像，dsize表示缩放大小，fx和fy也可以表示缩放大小倍数，他们两个（dsize或fx\fy）设置一个即可实现图像缩放 。

参数说明:

src - 原图 。

dst - 目标图像。当参数dsize不为0时，dst的大小为size；否则，它的大小需要根据src的大小，参数fx和fy决定。dst的类型（type）和src图像相同 。

dsize - 目标图像大小。当dsize为0时，它可以通过以下公式计算得出:

所以，参数dsize和参数(fx, fy)不能够同时为0 。

fx - 水平轴上的比例因子。当它为0时，计算公式如下:

fy - 垂直轴上的比例因子。当它为0时，计算公式如下:

interpolation - 插值方法。共有5种： INTER_NEAREST - 最近邻插值法 INTER_LINEAR - 双线性插值法（默认） INTER_AREA - 基于局部像素的重采样（resampling using pixel area relation）。对于图像抽取也叫缩小图像（image decimation）来说，这可能是一个更好的方法。但如果是放大图像时，它和最近邻法的效果类似。 INTER_CUBIC - 基于4x4像素邻域的3次插值法 INTER_LANCZOS4 - 基于8x8像素邻域的Lanczos插值 。

缩小图像 用INTER_AREA更好，放大图像用 INTER_CUBIC更好； ———————————————— 。

代码如下:

                        
                          import cv2

#读取图片
image = cv2.imread("E:/pythonProject/xin.jpeg")

#图片缩放
image1 = cv2.resize(image, (200,200))     

#图片显示
cv2.imshow("resize", image1)
cv2.imshow("image", image)

#等待窗口
cv2.waitKey(0)


                        
                      

旋转

opencv中对图像的旋转主要是先通过getRotationMatrix2D函数得到图像的旋转矩阵，然后再通过仿射变换函数warpAffine得到旋转后的图像.

函数说明:

                        
                          cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale)
cv2.warpAffine(src, M, dsize[, dst[, flags[, borderMode[, borderValue]]]]) → dst

                        
                      

参数说明:

getRotationMatrix2D: 得到图像的旋转矩阵 。

center–表示旋转的中心点 angle–表示旋转的角度degrees scale– 图像缩放因子 warpAffine

src – 输入的图像 M – 2 X 3 的变换矩阵. dsize – 输出的图像的size大小 dst – 输出的图像 flags – 输出图像的插值方法 borderMode – 图像边界的处理方式 borderValue – 当图像边界处理方式为BORDER_CONSTANT 时的填充值 代码示范:

                        
                          img = cv2.imread('messi5.jpg',0)
rows,cols = img.shape
#90度旋转

M = cv2.getRotationMatrix2D((cols/2,rows/2),90,1)
dst = cv2.warpAffine(img,M,(cols,rows))

                        
                      

平移

5. 平移translate
   平移通过自定义平移矩阵以及函数warpAffine实现：

代码示范:

                        
                          img = cv2.imread('messi5.jpg',0)
rows,cols = img.shape
# 平移矩阵M：[[1,0,x],[0,1,y]]
M = np.float32([[1,0,100],[0,1,50]])
dst = cv2.warpAffine(img,M,(cols,rows))

                        
                      

反转

6. 翻转flip
   翻转通过函数flip实现：

函数说明:

cv2.flip(src, flipCode[, dst]) → dst 1 参数说明:

src – 输入的图像 dst – 输出的图像 flipCode – 翻转模式，flipCode==0垂直翻转（沿X轴翻转），flipCode>0水平翻转（沿Y轴翻转），flipCode<0水平垂直翻转（先沿X轴翻转，再沿Y轴翻转，等价于旋转180°） 代码示范:

                        
                          # 水平翻转
flip_horiz_img = cv2.flip(pad_img, 1)
# 垂直翻转
flip_verti_img = cv2.flip(pad_img, 0)
# 水平垂直翻转
flip_horandver_img = cv2.flip(pad_img, -1)

                        
                      

拼接

单个图像多次拼接 。

                        
                          import  cv2
img =cv2.imread(file_path[i])
img=cv2.hconcat([img,img,img])#水平拼接
img=cv2.vconcat([img,img,img])#垂直拼接

                        
                      

多个相似特征图像拼接（开摆！） 。

                        
                          import cv2
import numpy as np
 
 
def stitch(image):
    # 图像拼接
    # stitcher = cv2.createStitcher(False)  # OpenCV 3.X.X.X使用该方法
    stitcher = cv2.Stitcher_create(cv2.Stitcher_PANORAMA)  # OpenCV 4.X.X.X使用该方法，cv2.Stitcher_create()也可以
    status, pano = stitcher.stitch(image)
 
    # 黑边处理
    if status == cv2.Stitcher_OK:
        # 全景图轮廓提取
        stitched = cv2.copyMakeBorder(pano, 10, 10, 10, 10, cv2.BORDER_CONSTANT, (0, 0, 0))
        gray = cv2.cvtColor(stitched, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        thresh = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY)[1]
        cnts = cv2.findContours(thresh, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[0]
 
        # 轮廓最小正矩形
        mask = np.zeros(thresh.shape, dtype="uint8")
        (x, y, w, h) = cv2.boundingRect(cnts[0])  # 取出list中的轮廓二值图，类型为numpy.ndarray
        cv2.rectangle(mask, (x, y), (x + w, y + h), 255, -1)
 
        # 腐蚀处理，直到minRect的像素值都为0
        minRect = mask.copy()
        sub = mask.copy()
        while cv2.countNonZero(sub) > 0:
            minRect = cv2.erode(minRect, None)
            sub = cv2.subtract(minRect, thresh)
 
        # 提取minRect轮廓并裁剪
        cnts = cv2.findContours(minRect, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[0]
        (x, y, w, h) = cv2.boundingRect(cnts[0])
        stitched = stitched[y:y + h, x:x + w]
 
        cv2.imshow('stitched', stitched)
        cv2.imwrite('stitched.jpg', stitched)
        cv2.waitKey(0)
        cv2.destroyAllWindows()
    else:
        print('图像匹配的特征点不足')
 
 
if __name__ == "__main__":
    image1 = cv2.imread('data/space1.jpg')
    image2 = cv2.imread('data/space2.jpg')
    image3 = cv2.imread('data/space3.jpg')
    image = image1, image2, image3
    stitch(image)

                        
                      

(18条消息) OpenCV-Python 图像全景拼接stitch及黑边处理_Klein-的博客-CSDN博客_stitcher_create 。

最后此篇关于opencv-python学习之旅的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于opencv-python学习之旅的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。